説明

搬送装置及びそれを用いたワークの搬送方法

【課題】搬送時におけるワークの撓みによる品質低下やワーク落下を防止できる搬送装置及びそれを用いたワークの搬送方法を提供すること。
【解決手段】本発明は、対向するロボット10が同時にワークWを把持し、該ワークWを搬送する搬送装置100において、各ロボット10が、基部1と、該基部1に回動自在に取り付けられたアーム部2と、該アーム部2の先端に設けられた把持部3と、該把持部3に取り付けられた当接部4とを備え、対向するロボット10の当接部4同士が弾圧的に圧接された状態で、ワークWが搬送される搬送装置10である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送装置及びそれを用いたワークの搬送方法に関し、更に詳しくは、搬送時におけるワークの撓みによる品質低下を防止し、且つワーク落下による搬送ミスも防止できる搬送装置及びそれを用いたワークの搬送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プレス装置等のワークを加工する装置においては、搬送装置を用いてプレス装置間で連続的にワークを搬送する。
かかる搬送装置としては、様々なものが研究されており、例えば、多軸ロボットと、一端を多軸ロボットの先端に支持された第1ハンドリングアームと、該第1ハンドリングアームの他端に一端を回転自在に結合された第2ハンドリングアームと、該第2ハンドリングアームを回転駆動させるための駆動装置と、第2ハンドリングアームの他端に固定された把持装置と、を有する搬送装置が知られている(例えば、特許文献1又は2参照)。
また、ロボットと、ロボットのアームの先端部に取り付けられ、ベルトによって直線駆動されるキャリアを有する直動機構と、キャリアに取り付けられたワーク把持機構とを備える搬送装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。
【0003】
ところで、近年、産業資材の多様化に伴い、搬送されるワーク(鋼板等)も大型のものが登場している。
ところが、大型のワークを搬送する場合、従来の搬送装置ではワークをバランスよく把持することができないため、ワークの位置が大幅にずれたり、場合によってはワークを落下させてしまうという欠点がある。
【0004】
これに対し、同期する2台の並設されたロボットを用いて、ワークを同時に把持し搬送する方法が用いられている。すなわち、ワークの両側に向かい合うようにロボットを配置し、各ロボットが装備する固定ハンドリングアームを同期制御して1枚のワークを把持し、搬送する方法が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2001−225286号公報
【特許文献2】特開2001−30190号公報
【特許文献3】特開2010−94695号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、上述した2台のロボットを用いる搬送装置においては、2台のロボットのハンドリングアームが同期制御でワークを把持、搬送するので、制御上は各ハンドリングアームの間隔を一定にしたとしても、実際の搬送時には、約10〜20mm程度の間隔の変動が発生する。すなわち、ハンドリングアームは、図6に示すように、ロボットの軸を中心に回動することになるので、上流側にあるワークを搬送してロボットに近付けると、該ロボットが直動するように制御されていたとしても、ハンドリングアームが遠心力により外側にずれた搬送軌道Bを通ることになる。そうすると、把持されているワークは、両側のロボットから変動を受ける。これにより、図7に概略で示すように、ワークW1自体に撓みが発生し、その結果、ワークW1が品質不良となる。また、撓み近傍にてワークW1から吸着パットが外れ、それに連鎖するようにして他の吸着パットも次々に外れ、ワークW1が落下する。いわゆる搬送ミスとなるのである。
【0007】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、搬送時におけるワークの撓みによる品質低下やワーク落下を防止できる搬送装置及びそれを用いたワークの搬送方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討したところ、対向するロボットにそれぞれ当接部を設け、これらを圧接させることにより、アーム部を搬送軌道から強制的にずれないようにできることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0009】
本発明は、(1)対向するロボットが同時にワークを把持し、該ワークを搬送する搬送装置において、各ロボットが、基部と、該基部に回動自在に取り付けられたアーム部と、該アーム部の先端に設けられた把持部と、該把持部に取り付けられた当接部とを備え、対向するロボットの当接部同士が弾圧的に圧接された状態で、ワークが搬送される搬送装置に存する。
【0010】
本発明は、(2)対向するロボットの把持部同士の間の距離が一定となった状態で、ワークが搬送される上記(1)記載の搬送装置に存する。
【0011】
本発明は、(3)当接部が前進又は後退可能となっている上記(1)又は(2)に記載の搬送装置に存する。
【0012】
本発明は、(4)当接部の前進又は後退がエアーシリンダーによって制御されている上記(3)記載の搬送装置に存する。
【0013】
本発明は、(5)把持部がガイド部を介してアーム部に接続されている上記(1)〜(4)のいずれか1つに記載の搬送装置に存する。
【0014】
本発明は、(6)上記(1)〜(5)のいずれか1つに記載の搬送装置を用いたワークの搬送方法であって、対向するロボットの把持部がワークを把持し、対向するロボットの当接部同士を互いに圧接した後、把持部同士の間の距離が一定となるようにワークを搬送するワークの搬送方法に存する。
【発明の効果】
【0015】
本発明の搬送装置においては、大型のワークであっても、対向するロボットを同時に用いることで、ワークの位置が大幅にずれたり、ワークを落下させてしまうことを防止できる。
また、上記搬送装置においては、対向するロボットの当接部同士を圧接させた状態でワークを搬送するので、アーム部を搬送軌道から強制的に外側にずれないようにすることができる。なお、対向するロボットの把持部同士の間の距離を一定とすることが好ましい。これにより、搬送時におけるワークの撓みによる品質低下やワーク落下を防止することができる。
【0016】
本発明の搬送装置においては、当接部が前進又は後退可能となっている場合、ワークのサイズに応じて、当接部の長さを調整することができる。
また、かかる当接部の前進又は後退がエアーシリンダーによって制御されている場合、簡単に当接部を前進又は後退させることができる。
【0017】
本発明の搬送装置においては、把持部がガイド部を介してアーム部に接続されていると、通常は、把持部をアーム部に固定することができ、例えば、ロボットが外側へ移動する場合は、アーム部を外側へ案内することにより、アーム部への負荷を解消することができる。
【0018】
本発明のワークの搬送方法においては、対向するロボットの把持部がワークを把持し、対向するロボットの当接部同士を互いに圧接した後、把持部同士の間の距離が一定となるようにワークを搬送することにより、ワークの撓みによる品質低下やワーク落下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】図1は、本発明に係る搬送装置の一実施形態を示す概略側面図である。
【図2】図2の(a)は、本実施形態に係る搬送装置の当接部が後退した状態を示す概略側面図であり、(b)は、本実施形態に係る搬送装置の当接部が前進した状態を示す概略側面図である。
【図3】図3は、本実施形態に係る搬送装置がワークを搬送する際の把持部の搬送軌道を示す概略上面図である。
【図4】図4は、本実施形態に係る搬送装置がワークを搬送する際のロボットに近付く位置における把持部の状態を示す概略側面図である。
【図5】図5の(a)は、本実施形態に係る搬送装置におけるガイド部の詳細を示す概略側面図であり、(b)は、(a)の状態からアーム部をスライドさせた状態を示す概略側面図である。
【図6】図6は、従来の搬送装置がワークを搬送する経路を示す概略上面図である。
【図7】図7は、従来の搬送装置がワークを搬送する際のロボットに近付く位置における把持部の状態を示す概略側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面中、同一要素には同一符号を付すこととし、重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。更に、図面の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。
【0021】
本発明に係る搬送装置は、向かい合う一対のロボットが同時にワークを吸着把持し、該ワークを搬送する装置である。
図1は、本発明に係る搬送装置の一実施形態を示す概略側面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る搬送装置100は、対向するロボット(以下単に「両ロボット」ともいう。)10を備える。なお、両ロボット10は、同じ構造となっている。
【0022】
両ロボット10は、いずれも、基部1と、該基部1に対して回動自在となるように取り付けられたアーム部2と、該アーム部2の先端に設けられた把持部3と、該把持部3に取り付けられた当接部4とを備える。
両ロボット10は、基部1を軸として、アーム部2を回動させることにより、把持部3に吸着把持されたワークWを搬送可能となっている。
【0023】
ここで、搬送装置100においては、両ロボット10が、同期されて駆動するようになっている。すなわち、対向するロボット10が同時に両側からワークWを把持部3で吸着把持し、該ワークWを搬送するようになっている。
【0024】
把持部3は、複数の吸着パット31を備えており、該吸着パット31は図示しない減圧手段により減圧することが可能となっている。なお、かかる吸着パット31の部材としては、天然ゴム、エラストマー等の素材が挙げられる。
したがって、搬送装置100においては、両ロボット10の把持部3がワークWと接触し、吸着パット31内が減圧されることにより、ワークWが把持部3に吸着把持される。なお、把持部3は、ワークWを吸着する際に一定の上下許容幅で、ワークWを吸着把持する。
【0025】
上記減圧手段の減圧時の圧力(1気圧からの負圧度)は、確実にワークWを吸着把持する観点から、−0.8〜−0.3kgf/cmであることが好ましい。
【0026】
図2の(a)は、本実施形態に係る搬送装置の当接部が後退した状態を示す概略側面図であり、(b)は、本実施形態に係る搬送装置の当接部が前進した状態を示す概略側面図である。
図2の(a)及び(b)に示すように、搬送装置100においては、当接部4が前進又は後退可能となっている。なお、両ロボット10の当接部4も、同期されて駆動するようになっている。すなわち、同時に起動して、同様に前進又は後退するようになっている。
このように、搬送装置100においては、当接部4が前進又は後退可能となっているので、ワークWの搬送時には、後述するように、当接部4を前進させて圧接させ、ワークWを搬送しない時には、邪魔にならないように当接部4を後退させることができる。
また、搬送装置100においては、ワークWのサイズに応じて、当接部4の前進具合を適宜調整することも可能である。
【0027】
ここで、当接部4の前進又は後退は、エアーシリンダー(以下便宜的に「第1エアーシリンダー」という。)5によって制御されている。これにより、当接部4の前進又は後退の程度を簡単且つ正確に調整することが可能となる。
また、当接部4同士が圧接されている際には、当接部4は、第1エアーシリンダー5により所定のエアー圧がかけられており、圧接された状態が維持されることになる。
【0028】
図3は、本実施形態に係る搬送装置がワークを搬送する際の把持部の搬送軌道を示す概略上面図である。
図3に示すように、搬送装置100においては、ワークWを、上流側の位置P1からロボットに近付く位置P2を経由して下流側の位置P3まで搬送する際、対向するロボット10の当接部4同士が弾圧的に圧接された状態でワークWが搬送される。これにより、アーム部2がロボットに近付く位置P2に近付くに従って把持部3の搬送軌道が外側にずれること(図6参照)が抑制される。すなわち、搬送装置100は、両ロボット10の当接部4同士が圧接されることにより、把持部3が強制的に搬送軌道Aを通ることになる。なお、このときの当接部4を圧接させた際のエアーシリンダーのエアー圧は、当接部4が外側にずれようとする力よりも大きくする必要がある。
また、搬送装置100においては、両ロボット10の当接部4同士が圧接されることにより、把持部3が直動することになるので、搬送時における対向するロボット10の把持部3同士の間の距離が常に一定となる。
【0029】
図4は、本実施形態に係る搬送装置がワークを搬送する際のロボットに近付く位置における把持部の状態を示す概略側面図である。
搬送装置100においては、搬送時における対向するロボット10の把持部3同士の間の距離が常に一定となるので、ワークを搬送する際のロボットに近付く位置P2においても、図4に示すように、ワークWが撓むことを防止できる。これにより、ワークWの品質低下やワークW落下を防止できる。
【0030】
本実施形態に係る搬送装置100において、把持部3は、ガイド部6を介してアーム部2に接続されている。
図5の(a)は、本実施形態に係る搬送装置におけるガイド部の詳細を示す概略側面図であり、(b)は、(a)の状態からアーム部をスライドさせた状態を示す概略側面図である。
図5の(a)に示すように、ガイド部6は、把持部3に固定されたLMレール61と、該LMレール61に沿ってスライド可能なLMガイド62と、下面がLMガイド62に連結され、上面がアーム部2に連結されたプレート63と、該プレート63の一端が当接されたストッパー64と、プレート63を一定の圧力でストッパー64に向けて付勢するエアーシリンダー(以下便宜的に「第2エアーシリンダー」という。)65とを備える。
【0031】
搬送装置100において、アーム部2が上流側の位置P1又は下流側の位置P3にあるときは、ガイド部6は、プレート63が第2エアーシリンダー65により付勢されている(図5でいう左方向)ので、ストッパー64に当接された位置で固定された状態となっている。すなわち、把持部3とアーム部2とが位置固定されている。なお、上述のようなアーム部2が上流側の位置P1又は下流側の位置P3にあるときは、対向するロボット10の当接部3同士は、所定圧で圧接状態にある。
【0032】
そして、例えば、上述したように、ワークWをロボットに近付く位置P2に搬送する際は、対向するロボット10の当接部3同士は圧接状態にあるが、一方では、アーム部2は、遠心力により搬送軌道から外側にずれようとする。すなわち、アーム部2は、外側への負荷を受けることになる。このとき、搬送装置100においては、図5の(b)に示すように、アーム部2が、プレート63を介してLMレール61上をスライドして外側に逃げるようになっているので、アーム部2への無理な負荷が解消される。
【0033】
搬送装置100において、上記ガイド部6は、アーム部2を外側へ逃がしてやることにより、アーム部2に加わる無理な負荷を排除する役割を果たす。なお、第2エアーシリンダー65のエアー圧は、第1エアーシリンダー5のエアー圧よりも小さく設定される。
【0034】
本実施形態に係る搬送装置100によれば、大型のワークWであっても、対向するロボット10を同時に用い、両ロボット10の当接部4を圧接させた状態でワークWを搬送することで、ワークWの位置が大幅にずれたり、ワークWを落下させてしまうことを防止できる。
また、搬送装置100は、ガイド部6を備えることにより、把持部3の直動を維持しつつ、アーム部2への負荷を解消することが可能となる。
【0035】
次に、搬送装置100を用いたワークの搬送方法について説明する。
まず、本実施形態に係るワークWの搬送方法においては、両ロボット10の把持部3がワークWを吸着把持する。
そして、その位置で両ロボット10の当接部4を伸ばし、互いに弾圧的に圧接させる。このとき、ワークWが撓まないように当接部4同士を圧接させる。
【0036】
この状態を維持したまま、両ロボット10のアーム部2を回動させ、ワークWを搬送する。このとき、両ロボット10の当接部4同士が圧接されているので、把持部3同士の間の距離は、常に一定となる。
【0037】
搬送後は、把持部3がワークWを離すと共に、当接部4を後退させる。
そして、両ロボット10の把持部3が次のワークWの位置まで戻ることになる。このとき、当接部4は後退しているので邪魔にならない。
このような操作が繰り返されることにより、連続してワークWが搬送されることになる。
【0038】
本発明のワークの搬送方法においては、対向するロボット10の把持部3がワークWを吸着把持し、対向するロボット10の当接部4同士を互いに圧接した後、把持部3同士の間の距離が一定となるようにワークWを搬送することにより、ワークWの撓みが生じない。そのため、ワークWの品質の低下がない。
また、ワークW自体が撓まないので、吸着パット31が外れるようなことがない。
したがって、上記ワークの搬送方法によれば、ワークWの撓みによる品質低下やワークWの落下を防止することができる。
【0039】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【0040】
本実施形態に係る搬送装置100においては、当接部4の前進又は後退が第1エアーシリンダー5によって制御されているが、これに限定されず、バネ、ショックアブソーバ、ラックピニオン、ボールネジ等で制御されていてもよい。
【0041】
本実施形態に係る搬送装置100においては、ガイド部6に第2エアーシリンダーが用いられているが、これに限定されず、バネ、ショックアブソーバ、ラックピニオン、ボールネジ等を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明の搬送装置は、プレス加工の分野で好適に用いられる。特に、大型のワークを搬送する場合には、搬送時におけるワークの撓みによる品質低下やワーク落下を防止することができる。
【符号の説明】
【0043】
1・・・基部
2・・・アーム部
3・・・把持部
4・・・当接部
5・・・第1エアーシリンダー(エアーシリンダー)
6・・・ガイド部
10・・・ロボット
31・・・吸着パット
61・・・LMレール
62・・・LMガイド
63・・・プレート
64・・・ストッパー
65・・・第2エアーシリンダー(エアーシリンダー)
100・・・搬送装置
A,B・・・搬送軌道
P1・・・上流側の位置
P2・・・ロボットに近付く位置
P3・・・下流側の位置
W・・・ワーク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
対向するロボットが同時にワークを把持し、該ワークを搬送する搬送装置において、
各ロボットが、基部と、該基部に回動自在に取り付けられたアーム部と、該アーム部の先端に設けられた把持部と、該把持部に取り付けられた当接部とを備え、
対向する前記ロボットの前記当接部同士が弾圧的に圧接された状態で、前記ワークが搬送される搬送装置。
【請求項2】
対向する前記ロボットの前記把持部同士の間の距離が一定となった状態で、前記ワークが搬送される請求項1記載の搬送装置。
【請求項3】
前記当接部が前進又は後退可能となっている請求項1又は2に記載の搬送装置。
【請求項4】
前記当接部の前進又は後退がエアーシリンダーによって制御されている請求項3記載の搬送装置。
【請求項5】
前記把持部がガイド部を介して前記アーム部に接続されている請求項1〜4のいずれか1項に記載の搬送装置。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載の搬送装置を用いたワークの搬送方法であって、
対向する前記ロボットの前記把持部がワークを把持し、
対向する前記ロボットの前記当接部同士を互いに圧接した後、
前記把持部同士の間の距離が一定となるように前記ワークを搬送するワークの搬送方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2013−66964(P2013−66964A)
【公開日】平成25年4月18日(2013.4.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−206629(P2011−206629)
【出願日】平成23年9月21日(2011.9.21)
【出願人】(000238946)株式会社エイチアンドエフ (57)
【Fターム(参考)】